Resumen La boehmita (

Resumen
RESUMEN
La boehmita (γ-AlOOH) es uno de los oxohidróxidos de aluminio más
importantes, y debido a su área superficial elevada y sus propiedades anfotéricas bien
conocidas se presenta como un buen adsorbente tanto para cationes como aniones
presentes en la solución del suelo y diferentes acuíferos. Luego, es de esperar que su
papel en la regulación de la especiación, distribución y movilidad de diferentes
sustancias químicas presentes en los sistemas acuáticos pueda ser importante.
Muchos compuestos orgánicos presentes en los medios naturales poseen grupos
funcionales en su estructura que los hace adecuados para adsorberse sobre las partículas
minerales afectando su movilidad. Por otro lado, es común la contaminación de los
sistemas acuosos con metales provenientes de distintos procesos industriales. Estos,
pueden movilizarse en forma libre o convertirse en especies biodisponibles por reacción
con materia orgánica disuelta. Es importante, entonces, conocer bajo qué condiciones se
movilizan estos elementos metálicos y qué papel juega en este proceso la materia
orgánica presente.
En este trabajo se estudió la influencia de ligandos fosfónicos en la remoción de
los metales pesados, Cu, Zn y Cd, usando boehmita como fase sólida adsorbente. Se
caracterizó el óxido por medio de rayos X, análisis térmico diferencial y
termogravimétrico y espectroscopia infrarroja. Se determinaron, además, el área
superficial BET y las propiedades ácido-base de la boehmita empleada.
Se realizaron determinaciones experimentales de adsorción en función del pH de
los ácidos fosfónicos BHAMP (ácido N,N-bis(2-hidroxietil) aminometilfosfónico),
HEDP
(ácido
1-hidroxietano
(1,1-difosfónico))
y
NTMP
(ácido
nitrilotris(metilenfosfónico)), los que poseen uno, dos y tres grupos fosfónicos
respectivamente en su estructura. Estos compuestos muestran un comportamiento
típicamente aniónico, obteniéndose una remoción de alrededor del 100% a las
concentraciones más bajas (50 µM). Para caracterizar las especies superficiales
formadas por la interacción del óxido con los compuestos fosfónicos se realizaron
estudios ATR-FTIR (espectroscopia IR de Reflexión Total Atenuada).
Se estudió también la adsorción de los metales Cu(II), Zn(II) y Cd(II) sobre
boehmita. El comportamiento catiónico y la afinidad observada, Cu>Zn>Cd, se
corresponde con lo reportado por otros autores.
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Finalmente se pusieron en contacto cantidades estequiométricas y no
estequiométricas de ligando y metal a fin de estudiar la influencia de los ácidos
fosfónicos sobre la adsorción de cada uno de los metales estudiados y viceversa. Se
varió además la relación sitios superficiales/concentración de soluto en solución.
El modelado de los datos experimentales de los sistemas ligando-boehmita,
metal-boehmita y metal-ligando-boehmita se realizó aplicando el modelo de
complejación superficial teniendo en cuenta la formación de complejos superficiales
mononucleares y utilizando el modelo de doble capa eléctrica de capacitancia constante
(CCM). Para lograr un buen ajuste de los valores experimentales a las diferentes
concentraciones estudiadas en el sistema metal-ligando-boehmita se debió tener en
cuenta la formación de complejos superficiales ternarios.
De los resultados obtenidos se desprende que los metales no afectan el
comportamiento de los ligandos fosfónicos estudiados. Sin embargo, la presencia de los
fosfónicos modifica, en determinadas relaciones metal/ligando, el comportamiento en la
adsorción de los tres metales empleados llegando a retenerlos a través de la formación
de complejos superficiales ternarios del tipo superficie-ligando-metal.